Comprehensive combustion chamber design of a micro-CHP ORC unit for combustion of biomass with high moisture and ash content

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21720%2F22%3A00359203" target="_blank" >RIV/68407700:21720/22:00359203 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Komplexní řešení spalovací komory mikrokogenerační ORC jednotky pro spalování biomasy s vysokým obsahem vlhkosti a popeloviny

Original language description

Nové komplexní řešení spalovací komory mikrokogenerační jednotky na dřevní biomasu o tepelném příkonu 130kW skládající se z mechanického roštu, jeho chlazení, dále přívodů a systémů cirkulace vzduchu v ohništi a jejich optimalizaci pro plnění emisních limitů na kotle na dřevní biomasu. Toto řešení je integrováno do experimentálního laboratorního zařízení - kogenerační jednotky fungující na principu ORC, na které byly testovány parametry spalovacího procesu a jeho kvalita. Spalovací komora je vybavena vzduchem chlazeným roštem s nadroštovým posuvem paliva a spodním vyhrnováním popela z propadu díky nově vyvinutému mechanismu s převodem. Mechanismus zajišťuje efektivnější spalování obtížně spalitelných paliv, spékavé biomasy s vysokým obsahem popelovin. Šnek odpopelnění pak zajišťuje odvod popela mimo prostor ohniště. Komora je dále vybavena vhodně umístěnými otvory přívodu sekundárního spalovacího vzduchu pro vylepšení režimu hoření ke snížení emisí zejména NOx a TZL ve spalinách. a tím je možné docílit plnění nejpřísnějších emisních limitů. Nástavba spalovací komory na umístění tepelného výměníku umožňuje snížit tepelné mosty a také teplotní dilataci tepelně velmi namáhaných částí. Díky tomu je sníženo pnutí v konstrukci a její následná deformace, rovněž také tepelné ztráty sáláním z vrchní části ohniště.

Czech name

Komplexní řešení spalovací komory mikrokogenerační ORC jednotky pro spalování biomasy s vysokým obsahem vlhkosti a popeloviny

Czech description

Nové komplexní řešení spalovací komory mikrokogenerační jednotky na dřevní biomasu o tepelném příkonu 130kW skládající se z mechanického roštu, jeho chlazení, dále přívodů a systémů cirkulace vzduchu v ohništi a jejich optimalizaci pro plnění emisních limitů na kotle na dřevní biomasu. Toto řešení je integrováno do experimentálního laboratorního zařízení - kogenerační jednotky fungující na principu ORC, na které byly testovány parametry spalovacího procesu a jeho kvalita. Spalovací komora je vybavena vzduchem chlazeným roštem s nadroštovým posuvem paliva a spodním vyhrnováním popela z propadu díky nově vyvinutému mechanismu s převodem. Mechanismus zajišťuje efektivnější spalování obtížně spalitelných paliv, spékavé biomasy s vysokým obsahem popelovin. Šnek odpopelnění pak zajišťuje odvod popela mimo prostor ohniště. Komora je dále vybavena vhodně umístěnými otvory přívodu sekundárního spalovacího vzduchu pro vylepšení režimu hoření ke snížení emisí zejména NOx a TZL ve spalinách. a tím je možné docílit plnění nejpřísnějších emisních limitů. Nástavba spalovací komory na umístění tepelného výměníku umožňuje snížit tepelné mosty a také teplotní dilataci tepelně velmi namáhaných částí. Díky tomu je sníženo pnutí v konstrukci a její následná deformace, rovněž také tepelné ztráty sáláním z vrchní části ohniště.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20704 - Energy and fuels

Project

<a href="/en/project/TK02020137" target="_blank" >TK02020137: Mechanical grater system for alternative biomass fuels with high water and ash content integrated into a combustion chamber of a microcogeneration ORC unit</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

TD-FVZ/36/2022/03

Numerical identification

FVZ/36/2022/03

Technical parameters

Spalovací komora je navržena na spalování nízko kvalitní dřevní biomasy s vysokým obsahem popela a vlhkosti. Tepelný příkon ohniště je 130kW. Instalace je v mikrokogenerační ORC jednotce na ČVUT UCEEB. Hmotnost spalovací komory včetně mechanického roštu a odpopelnění je 1100kg. Ohniště pracuje s návrhovým podtlakem 10 Pa. Uzavření smlouvy o využití výsledku s partnerem projektu a aplikačním garantem, tj. GT-Progres, s.r.o., IČ: 48360171, DIČ: CZ48360171, společnost se zabývá dodávkou energetických zařízení a celků na klíč, oblastí výstavby a rekonstrukce kotlů, modernizace kotelen, rekonstrukce strojoven, výměníkových stanic, výstavby a rekonstrukcí rozvodných vytápěcích systémů. Z tohoto důvodu je ideálním partnerem pro uplatnění výsledku VaVaI v průmyslové praxi.

Economical parameters

Celková cena jednoho prototypového zařízení sestává z dílčích cen za dílčí celky: Biomasové topeniště 150 tis. Kč Automatický rošt včetně mechanismu 50 tis. Kč Automatické odpopelnění 30 tis. Kč Násypka dřevní biomasy 20 tis. Kč Vzduchové ventilátory 20 tis. Kč Měření a regulace 30 tis. Kč Celkem kusová cena zařízení 300 tis. Kč Zařízení bude používáno dále na ČVUT v Praze, IČ: 68407700, pro další výzkum a měření v laboratoři a pro experimenty. Experimenty budou využity pro další vývoj, a také pro další výzkumné, vývojové a výukové aktivity. Výrobní náklady sestávají z ceny za jednotlivé komponenty, hutní materiál, za technologii prototypové výroby a za expedici zařízení.

Application category by cost

—

Owner IČO

68407700

Owner name

České vysoké učení technické v Praze

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—